[实用新型]拉制大直径N型单晶的导流筒

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏行业单晶硅生产装置技术领域，涉及一种拉制大直径N型单晶的导流筒。

背景技术

目前市场上单晶太阳能硅片，主要以P型为主流的产品，但是单晶P型被预估在19%会遇到技术瓶颈。而N型产品目前的转换效率可以达到20%以上甚至更高，由于容易做到高转化效率的特性，N型高效单晶以后将是未来光伏市场的主导。

随着市场的发展，生产N型单晶工艺越来越成熟，高品质的N型单晶层出不穷。专利号为201210079838.5的专利，公布了一种提高N型硅单晶边缘少数载流子寿命的装置和方法，其中使用的导流筒内胆为高纯石英材质，可以有效提高N型单晶边缘少数载流子寿命，但因石英材料的保温性较差，其生长速率提高幅度不大，且随着晶棒尺寸的增大和投料量的增加，其生产成本也相应增高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拉制大直径N型单晶的导流筒，解决现有技术存在的N型硅单晶生长速率慢的问题。

本实用新型的技术方案是，拉制大直径N型单晶的导流筒，包括导流筒内胆和导流筒外胆，导流筒内胆与导流筒外胆之间设有钼隔板和保温层。

本实用新型的特点还在于：

钼隔板内壁与导流筒内胆外壁紧密贴合。

钼隔板上沿与导流筒外胆上沿紧密配合，内部构成空腔结构，保温层填充在该空腔内。

导流筒内胆为高纯石英材质，钼隔板为钼材质，导流筒外胆为碳碳复合材料，保温层为石墨毡。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型导流筒内胆与导流筒外胆之间设置钼隔板和保温层，由于钼隔板具有反射热量的功能，因此，提高了装置的保温性能，从而提高了晶体的生长速率和N型少子寿命。

2、本实用新型可保证单晶品质，且降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型拉制大直径N型单晶的导流筒结构示意图；

图中，1.导流筒内胆，2.钼隔板，3.保温层，4.导流筒外胆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

拉制大直径N型单晶的导流筒，包括导流筒内胆1和导流筒外胆4，导流筒内胆1与导流筒外胆4之间设有钼隔板2和保温毡4。钼隔板2内壁与导流筒内胆1外壁紧密贴合。钼隔板2上沿与导流筒外胆4上沿紧密配合，在其内部构成空腔结构，保温层3填充在该空腔内。

导流筒内胆1为高纯石英材质，钼隔板2为钼材质，导流筒外胆4为碳碳复合材料，保温层3为石墨毡。

采用本实用新型拉制大直径N型单晶的导流筒制作8英寸高寿命N型单晶，包括清理炉腔、装料、化料、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、冷却等步骤，具体如下：

第一步：按常规方法将单晶炉清炉处理，安装上述保持N型高少子寿命的提拉速装置，开始装料，加入140kg多晶硅和P掺杂剂，合炉后进行抽真空、熔料工序。

第二步：调整坩埚位置，使导流筒外胆下沿与硅料液面位置的距离为20mm。

第三步：待溶液温度稳定后，进行引晶操作。

第四步：引晶长度到200mm后，放肩，转肩。

第五步：等径生长，晶转10-13转/分钟，锅转4-7转/分钟，晶体生长平均拉速为1.3mm/min，按照常规工艺收尾和冷却。

本实施例在22寸热系统下成功拉制出的N型硅单晶棒直径为205mm，<100>晶向，头部电阻率4.5-5.0Ω·cm，尾部电阻率0.8-1.0Ω·cm，氧含量≤16ppma，替位碳含量＜1ppma，非平衡少数载流子包括边缘寿命保持在13000-5000us之间，平均生长速率为1.3mm/min。

本实用新型拉制大直径N型单晶的导流筒不仅可以有效提高N型少子寿命，也大幅度提高了N型硅单晶的平均生长速率，降低了生产成本。